混凝土的耐久性全解共39页
混凝土结构的耐久性课件
在城市化进程中，混凝土结构被 广泛使用，因此其耐久性问题对 城市建设和公共安全具有重大意
义。
耐久性不足会导致结构性能下降， 甚至发生安全事故，因此需要重 视混凝土结构的耐久性问题。
课程目标和学习成果
01
02
03
04
02
混凝土结构耐久性的基本概念
耐久性的定义和影响因素
耐久性定义为结构在规定的使用年限内，在各种环境条件下，能够保持其安全、 使用功能和外观要求的能力。
混凝土结构的冻融与防护
冻融的机理和影响因素
冻融机理
冻融是指混凝土在反复交替的冻融循环作用下，因体积变化而产生的破坏现象。主要原因是混凝土内部的水分在 低温下结冰，体积膨胀，导致混凝土结构产生微裂缝，反复冻融会加剧微裂缝的扩展和连接，最终导致混凝土结 构的破坏。
影响因素
冻融的影响因素主要包括环境温度变化、冻融循环次数、混凝土的含水率、混凝土的强度等级和配合比等。其中， 环境温度变化是冻融破坏的主要驱动力，冻融循环次数会影响混凝土结构的耐久性，混凝土的含水率和配合比则 会影响混凝土的抗冻性。
加强养护
通过加强混凝土的养护，保持适宜的 湿度和温度，防止干缩和温度裂缝的 产生。
增加钢筋
通过增加钢筋的数量和直径，提高混 凝土的抗拉强度和韧性，防止荷载裂 缝的产生。
防止化学腐蚀
通过采取防腐措施，如涂刷防腐涂料、 添加防腐剂等，防止化学腐蚀裂缝的 产生。
裂缝控制案例分析
上海长江大桥
苏通大桥
05
混凝土结构的耐久性课 件
contents
目录
• 引言 • 混凝土结构耐久性的基本概念 • 混凝土结构的腐蚀与防护 • 混凝土结构的裂缝与控制 • 混凝土结构的冻融与防护 • 混凝土结构的耐久性监测与评估 • 总结与展望
混凝土的耐久性全解
混凝土的耐久性全解
混凝土的耐久性全解
一、引言
混凝土作为一种常用的建造材料，其耐久性对于建造物的使用寿命和安全性有着重要的影响。
本文将从各个方面详细解析混凝土的耐久性，包括材料的选择、配合比设计、施工工艺以及保护措施等内容。
二、混凝土材料的选择
（详细解析不同类型的混凝土材料，如普通混凝土、高强度混凝土、耐久性混凝土等）
三、混凝土配合比设计
1. 混凝土配合比的基本原则
2. 混凝土材料的比例选择
3. 特殊环境下的配合比设计
四、混凝土施工工艺
1. 混凝土浇筑前的准备工作
2. 混凝土施工中的注意事项
3. 混凝土浇筑后的养护措施
五、混凝土的耐久性评估
1. 混凝土的物理性能测试
2. 混凝土的化学性能测试
3. 混凝土的耐久性评估方法
六、混凝土的耐久性保护措施
1. 表面涂料的选择和应用
2. 防水材料的使用方法
3. 抗碱混凝土的施工技术
七、混凝土的维修与加固
1. 混凝土裂缝的修补方法
2. 混凝土结构的加固处理
八、结论
对混凝土耐久性的全面解析表明，合理的材料选择、配合比设计以及施工工艺的控制等因素对于混凝土的耐久性至关重要。
惟独完善的保护措施和及时的维修方法，才干确保混凝土结构的长期使用。
扩展内容：
1、本文档所涉及附件如下：（列出附件清单）
2、本文档所涉及的法律名词及注释：（列出法律名词及相应的注释）。
混凝土的耐久性
混凝土的耐久性混凝土，作为现代建筑中最广泛使用的材料之一，其耐久性对于建筑物的长期性能和安全性至关重要。
什么是混凝土的耐久性呢？简单来说，就是混凝土在使用过程中抵抗各种破坏因素的能力，能够保持其性能和结构完整性的时间长短。
耐久性好的混凝土，能够在恶劣的环境条件下，如潮湿、化学侵蚀、冻融循环等，依然保持良好的工作状态，为建筑物提供长期稳定的支撑。
影响混凝土耐久性的因素众多。
首先，水是一个关键因素。
过多的水分会导致混凝土内部孔隙增多，降低其密实度。
当水渗透到混凝土内部后，如果在寒冷的天气中结冰，体积膨胀会产生巨大的压力，从而破坏混凝土的结构，这就是冻融破坏。
化学侵蚀也是不容忽视的因素。
例如，在一些工业环境中，混凝土可能会接触到酸、碱等化学物质。
这些化学物质会与混凝土中的成分发生反应，逐渐削弱其结构。
像硫酸盐侵蚀，会生成膨胀性产物，导致混凝土开裂、剥落。
钢筋锈蚀也是影响混凝土耐久性的重要问题。
如果混凝土的保护层厚度不足，或者混凝土的密实度不够，外界的氧气和水分就容易到达钢筋表面，引发锈蚀。
钢筋锈蚀后体积膨胀，会对周围的混凝土产生挤压，导致混凝土开裂。
此外，混凝土的配合比也会对耐久性产生影响。
水泥的种类和用量、骨料的质量和级配、外加剂的使用等，都会影响混凝土的性能。
如果水泥用量过少，混凝土的强度可能不足；而水泥用量过多，则可能导致混凝土的收缩增大，从而影响耐久性。
为了提高混凝土的耐久性，我们可以采取一系列的措施。
在原材料的选择上，要严格把关。
选用质量好、级配合理的骨料，能够提高混凝土的密实度。
选择合适的水泥品种，根据具体的使用环境和要求，确定水泥的标号和类型。
在配合比设计方面，要通过试验确定最优的配合比。
在满足强度要求的前提下，尽量减少水泥用量，增加矿物掺合料的使用，以降低混凝土的水化热和收缩。
施工过程中的质量控制也至关重要。
要确保混凝土搅拌均匀，浇筑过程中避免出现离析和振捣不实的情况。
加强养护，保持混凝土在适宜的温度和湿度条件下硬化，有助于提高混凝土的密实度和抗渗性。
混凝土耐久性
表 4－8 混凝土的最大水灰比和最小水泥用量（JGJ55—2000）
环境条件
结构物类别
最大水灰比
素混凝 钢筋
土
混凝土
预应力 混凝土
1.干燥环境
正常的居住或办公 用房屋内部件
不作规 定
0.65
0.60
最小水泥用量（㎏）
素混凝 钢筋
土
混凝土
预应力 混凝土
200
260
300
·高湿度的室内部件
无冻害
·室外部件 ·在非侵蚀性土和（或）水
建筑材料
第七章 混凝土 CONCRETE
第八节 混凝土的耐久性
5. 碱一骨料反应 碱一骨料反应是指混凝土中所含的碱
（Na2O或K2O）与骨料的活性成分（活 性SiO2），在混凝土硬化后潮湿条件 下逐渐发生化学反应，反应生成复杂 的碱—硅酸凝胶，这种凝胶吸水膨胀， 导致混凝土开裂的现象。碱一骨料反 应的反应速度很慢，需几年或几十年， 因而对混凝土的耐久性十分不利。
0.70
0.60
0.60
225
280
300
2.
中的部件
潮湿
环境
·经受冻害的室外部件
·在非侵蚀性土和（或）水
有冻害 中且经受冻害的部件
0.55
0.55
0.55
250
280
300
·高湿度且经受冻害中的室
内部件
３．有冻害和除冰 ·经受冻害和除冰剂作用的 剂的潮湿环境 室内和室外部件
0.50
0.50
0.50
混凝土配制强度可按下式计算（JGJ552000）：
fcu，0 fcu，k 1.645
式中 fcu,0——混凝土配制强度（MPa）； fcu,k——设计的混凝土强度标准值
混凝土的耐久性讲解
20.1 砼结构的耐久性的特点 20.2 若干耐久性问题 20.3 结构耐久性设计和评估
20.1 结构的耐久性问题及特点
• 1.1工程中的问题：
砼的主要原材料使其比木、钢结构更为耐久； 工程中也发现个别结构，未达预期使用期限前，因各 种原因出现不同程度的损伤和局部破裂现象。如开裂、掉 皮，棱角破损，强度下降，钢筋保护层剥落、裸露和锈蚀， 构件弯曲下垂等，妨碍结构的继续使用，甚至造成承载力 损失，威胁安全。如沿海地区结构受氯盐侵；冬季撒放除 冰盐而腐蚀公路和桥梁中的钢筋；砼遭受反复冻融作用而 胀裂。 以上都属于砼结构耐久性裂化和失效。
5.养护条件：及时充分，利于水泥水化，减小毛细孔孔 径和总孔隙率。加热养护，温湿度都影响毛细孔结构， 梯度大而引起内部裂缝，增大孔隙率。
20.2 若干耐久性问题
2.1渗透 1.渗透：当混凝土与周围介质存在压力差时，高压一方的气 体或液体将向低压方迁移的现象。
渗透性的强弱取决于混凝土结构的孔结构和孔隙率
砼的抗冻标号：用28天龄期的标准试件进行慢冻法，在每次冻融循 环后测定其重量和抗压强度。同时达到重量损失5%和强度损失25%的 最大冻融循环次数。如D25,D100。
4.抗冻性主要取决于内部孔结构和孔隙率，含水饱和程度， 受冻龄期等。 提高抗冻性方法:
降低水灰比，掺加优质粉煤灰和硅粉，合理配比材料， 改进施工操作和加强养护，提高砼密实性，减少孔隙率。
混凝土表面至碳化层的最大厚度称为碳 化深度D（mm）
碳化深度快速试验方法： 用高浓度CO2测定砼的碳化深度
D Ct
C—CO2浓度（%） t—碳化龄期
—碳化速度系数，反映砼抗碳化能力
Dn
Cntn Ck tk
混凝土耐久性浅谈
混凝土耐久性浅谈1. 简介混凝土作为现代建筑中最常用的建筑材料，其耐久性直接影响着建筑物的使用寿命和维护成本。
本文将简要介绍混凝土的耐久性，以及提高混凝土耐久性的措施。
2. 混凝土耐久性的定义混凝土耐久性是指混凝土在预期的使用环境和维护条件下，能够满足设计要求，长期保持其原有性能的能力。
这包括抗压强度、抗渗性、抗冻性、抗腐蚀性等多个方面。
3. 影响混凝土耐久性的因素3.1 水泥品种和掺合料水泥是混凝土中的主要胶凝材料，其品种和掺合料的类型对混凝土的耐久性有很大影响。
例如，硅酸盐水泥具有良好的抗压强度和抗渗性，但其在抗冻性和抗腐蚀性方面表现较差；而粉煤灰作为一种掺合料，可以提高混凝土的抗渗性和抗冻性。
3.2 骨料骨料是混凝土中的主要骨架，其质量对混凝土的耐久性也有很大影响。
良好的骨料应具有较高的强度、良好的级配和较小的空隙率。
3.3 水和掺加剂水是混凝土的溶剂，其质量对混凝土的耐久性有很大影响。
此外，掺加剂如减水剂、防冻剂等也可以影响混凝土的耐久性。
4. 提高混凝土耐久性的措施4.1 优化混凝土配合比合理设计混凝土配合比，确保混凝土具有足够的强度和良好的工作性能。
同时，根据工程环境和设计要求，选择合适的水泥品种、掺合料和外加剂。
4.2 改善施工工艺施工过程中，应严格控制混凝土的搅拌、运输、浇筑和养护环节，确保混凝土的质量。
4.3 加强工程维护对于已经建成的混凝土结构，应定期进行巡查和维护，及时发现并处理问题，以保证其耐久性。
5. 结论混凝土耐久性是确保建筑物长期稳定运行的关键因素。
通过优化混凝土配合比、改善施工工艺和加强工程维护等措施，可以有效提高混凝土的耐久性，降低维护成本，延长建筑物使用寿命。
6. 混凝土耐久性的检测与评估为了确保混凝土结构的耐久性，需要对其进行定期的检测与评估。
以下是一些常用的检测方法：6.1 强度测试通过标准立方体试验或圆柱体试验来检测混凝土的抗压强度。
这是评估混凝土耐久性的基本参数。
混凝土的耐久性
混凝土的耐久性混凝土，作为现代建筑中最常用的材料之一，其耐久性对于建筑的长期性能和安全性至关重要。
所谓混凝土的耐久性，简单来说，就是指混凝土在长期使用过程中抵抗各种破坏因素的能力，保持其原有性能和结构完整性的特性。
混凝土耐久性不佳可能会导致建筑物出现裂缝、渗漏、钢筋锈蚀等问题，不仅影响建筑物的外观和使用功能，还可能缩短建筑物的使用寿命，甚至危及人们的生命财产安全。
因此，提高混凝土的耐久性是建筑工程中一个极为重要的课题。
影响混凝土耐久性的因素众多，主要包括以下几个方面。
首先是混凝土的自身组成材料。
水泥的品种和质量、骨料的种类和级配、水灰比的大小等都会对混凝土的耐久性产生影响。
例如，使用低品质的水泥或者骨料中含有有害物质，都可能降低混凝土的耐久性。
而水灰比过大，则会导致混凝土孔隙率增加，从而使其更容易受到侵蚀。
其次，环境因素也是影响混凝土耐久性的关键因素。
例如，在海洋环境中，混凝土会受到氯离子的侵蚀；在寒冷地区，混凝土可能会因为冻融循环而破坏；在化学工厂等特殊环境中，混凝土可能会受到化学物质的腐蚀。
再者，施工质量对混凝土耐久性的影响也不容忽视。
施工过程中的振捣是否充分、养护是否得当等都会影响混凝土的密实度和强度。
如果振捣不充分，混凝土内部可能会存在空洞和疏松区域，为侵蚀介质的侵入提供通道；养护不好则会导致混凝土早期强度发展不良，影响其长期性能。
为了提高混凝土的耐久性，我们可以采取一系列的措施。
在材料选择方面，应选用高品质的水泥和骨料。
水泥应具有良好的抗渗性和抗化学侵蚀性；骨料应洁净、级配良好，并且不含对混凝土耐久性有害的物质。
同时，要合理控制水灰比，尽量减小水的用量，以提高混凝土的密实度。
在设计方面，应根据建筑物所处的环境条件，合理确定混凝土的强度等级和保护层厚度。
足够的保护层厚度可以有效地防止钢筋锈蚀，从而提高混凝土结构的耐久性。
施工过程中的质量控制至关重要。
要确保振捣充分，使混凝土达到均匀密实；养护工作也要做好，采取适当的养护措施，如浇水、覆盖等，保证混凝土在早期能够良好地发展强度。
《土木工程材料》课件——混凝土的耐久性
对高抗冻性混凝土，其抗冻性也可采用快冻法，以相对动弹 性模量值不小于60％，而且质量损失不超过5％时所能承受 的最大冻融循环次数来表示。
提高混凝土抗冻性的最有效方法是掺入引气剂（1998、2km 试验路段，公路不低于C40，其他C30）、减水剂和防冻剂， 或使混凝土更密实。
抗渗等级≥P6的混凝土为抗渗混凝土。
图3-24 硬化水泥浆体渗透性与水灰比的关系（93%水化度）
渗透性—水灰比关系存在临界区域
最初几周，硬化水泥浆体的渗透性下降数个量级
渗透性与耐久性
Permeability and durability
采用适宜的原材料及良好的生产、 浇筑与养护操作，当水泥用量为300～ 350Kg/m3、水灰比0.45～0.55，制备出 28d抗压强度为35～40MPa的混凝土， 在大多数环境条件下可以呈现足够低的 渗透性和良好的耐久性能。
抗渗性主要与其密实度及内部孔隙的大小和构造有关。
影响混凝土抗渗性的因素有：
1）水灰比 对抗渗性起决定作用。 2）骨料的最大粒径
3）养护方法 蒸汽养护较自然养护的要差。
4）水泥品种 5）外加剂 6）掺合料 7）龄期
混凝土的抗渗性用抗渗等级表示。混凝土的抗渗等 级分为P4、P6、P8、P10、P12等五个等级，相应表示能 抵抗0.4、0.6、0.8、1.0及1.2MPa的静水压力而不渗水。
风与温度 相对湿度 硫酸盐离子 温度变化
氧气和水
控制变量 游离氧化钙和氧化镁 水化热和冷却速率 水泥含碱量，骨料组分 骨料吸水性，混凝土含气量，骨 料最大尺寸 混凝土温度，表面的防护 配合比设计，干燥速度 配合比设计，水泥种类，外加剂 温度升高和变化速率 混凝土坍落度、保护层、钢筋直 径 保护层、混凝土抗渗性